Повышение производительности скважин путем термохимической обработки на месторождении

 

    Делением 15%-ного объема кислотного раствора на средний для каждого интервала объем пустоты находят число смен кислотного раствора в течение каждого интервала. Для первого интервала это составит: 

                                         = / ,                                                      (5) 

    где — число смен кислотного раствора в наконечнике в течение первого интервала; Wcp1 — средний объем кислотного раствора, прокачиваемого за первый интервал (Wcp1 = 0,0271, см. таблицу 2.3.2.1). Подставляя данные в формулу (5), будем иметь: 

                               

                            = 0,94/0,0271 = 34,7  

    Для второго интервала это составит: 

                            = 0,814/0,0271 = 30,03 

    Для третьего интервала это составит: 

                            = 1,26/0,0271 = 46,49 

    Для четвертого интервала это составит: 

                            = 0,74/0,0271 = 27,30 

    Для пятого интервала это составит: 

                            = 0,25/0,0271 = 9,22 

    Подбираем по таблице 2.3.2.2 или приблизительно подсчитывают время контакта (в секундах) каждой порции раствора с магнием, в течение которого концентрация НС1 уменьшается до 11 %'. Для первого интервала по таблице  2.3.2.2  для объема раствора, равного 1,2 см3 (1,1 см3), время tк = 7 с. Точно так же по этой же таблице определяют время контакта каждой порции раствора с магнием, когда концентрация НСl понизится до 11% для всех остальных интервалов.

    Определяем  время требующееся для прокачки через наконечник всего объема 15%-ного раствора, вычисленного для каждого интервала. Для первого интервала

     = 34,7 c

     = 30,03 c

     = 46,49 c

     = 27,30 c

     = 9,22 c 

    Определяют  скорость закачки для каждого  интервала 

                                ,                                                      (6)

    Для первого интервала

        = 13,9   м3/час, 

    Для второго интервала

        = 9,8    м3/час, 

    Для третьего интервала

        = 7,5    м3/час, 

    Для четвертого интервала

        = 4,9    м3/час, 

    Для пятого интервала

        = 3,3    м3/час,

    Результаты  вычислений приведены в таблице 2.3.2.2. В окончательном виде параметры режима закачки кислотного раствора для термохимической фазы процесса при указанных выше условиях могут быть представлены следующими данными (таблица 2.3.2.3).

Таблица 2.3.2.2

    Результаты  вычислений скорости для намеченных интервалов закачки солянокислотного раствора

Интер-вал	Измене-ние диамет-ров  стержней, см	Количес-тво магния, растворенного за интервал, кг	Объем раствора, прокачива-емого за интервал, м3	Число смен раство-ра ' за интер-вал	Время реакции, необходимое  для снижения концентрации раствора до 11%, с	Время прокачки всего раствора за интервал, с	Скорость закачки, м3/ч
I	4-3,5	9,4	0,94	34,7	7	243	13,9
II	3,5-3,0	8,1	0,81	30	10	300	9,8
III	3,0-2,0	12,5	1,25	46	13	604	7,5
IV	2,0-1,0	7,5	0,75	27	20	546	4,9
V	1,0-0,0	2,5	0,25	9,22	30	276	3,3
Всего	—	40,0	4,00	—	—	1637.	—

    В процессе закачки при указанных параметрах, как показывают практические термограммы, в действительности на забое скважины процесс протекает примерно на 20% быстрее, чем по расчету (таблица 2.3.2.3). Поэтому температура раствора получается выше расчетной, а содержание остаточной НС1 в кислотном растворе ниже 12%.

    Для снижения температуры раствора следует  повысить скорость закачки на 20% против расчетной. Тогда параметры режима закачки будут соответствовать приведенным в таблице 2.3.2.4.

    Следует учитывать, что скорость растворения магния в соляно- кислотном растворе быстро уменьшается с повышением давления. Если скорость растворения при атмосферном давлении принять за 100%, то скорость растворения магния в 15%-ной соляной кислоте с повышением давления будет иметь следующие значения:

Давление, МПа	0,5	1,0	1,5	2,0	3,0	6,0
Скорость  реакции (15%-ной НС1), % от ее значения при атмосферном давлении	80	62	47	36	21	6

    Поэтому при термохимической фазе обработки  надо следить за давлением нагнетания кислоты. Если давление увеличивается, то надо соответственно уменьшать скорость закачки. При замере уровня жидкости в затрубном пространстве установлено, что он соответствует 1 МПа давления на глубине реакционного наконечника. Тогда параметры рассмотренного режима (см. таблицу 2.3.2.4) изменяется следующим образом (таблица 2.3.2.5).

Таблица 2.3.2.3

 Параметры  закачки кислотного раствора  для термохимической фазы процесса

Интервал	Время закачки, мин	Объем закачиваемого  раствора, м3	Скорость закачки, м3/ч
I	4,0	0,94	13,9
II	4,1	0,81	11,7
Ш	7,0	1,25	10,5
IV	6,6	0,75	6,7
V	3,6	0,25	4,2
Всего	25,3	4,00	—

 

Общее количество 15%-ного раствора,	4
Полное  время закачки, мин	25,3
Время закачки	скорость	Объем закачки,
за  первые 4 мин	13,9 /ч	0,94
за  последующие 4,1 мин	9,8 /ч	0,81
за  последующие 7 мин	7,5 /ч	1.25
за  последующие 6,6 мин	4,9 /ч	0,75
за  последние 3,6 мин	3,3 /ч	0,25

 

    Чтобы избежать во время термохимической  обработки возникновения высоких давлений в затрубном пространстве, уменьшающих скорость реакции, следует держать открытым затрубное пространство и исключить предварительную подкачку нефти.

    На  второй фазе обработки вслед за нагретой кислотой закачивают 4 м3 кислоты 12% ной концентрации. Растворяющая способность нагретого раствора в 3—4 раза выше, чем раствора, закачиваемого в скважину при нормальной температуре T=20 С. Поэтому закачку кислоты в скважину как на первой термохимическом фазе, так и на последующей обычной фазе кислотной обработки надо вести без перерыва. Осваивать скважину после обработки необходимо также возможно быстрее, пока не снизилась температура жидкости на забое. 
 

Таблица 2.3.2.4

    Параметры закачки кислотного раствора с повышенной скоростью

Интервал  закачки	Время закачки, мин	Объем закачиваемого раствора, м3	Скорость  закачки, м3/ч
I	3,2	0,94	16,7
II	3,3	0,81	14,0
III	5,6	1,25	12,6
IV	5,3	0,75	8,0
V .	2,9	0,25	5,0
Всего	20,3	4,00	—

    Количество  продавочной нефти берут в  объеме промывочных труб (d=0,05 м) плюс объем забоя скважины (считая по диаметру долота dдол=0,25 м) в пределах обрабатываемого интервала (10 м): 

     , 

    Количество  концентрированной товарной соляной  кислоты, содержащей 27,5% НС1, необходимой для приготовления 4 м3 15%- ной и 4 м3 12%-ной кислоты, найдем из соотношения: 

                                          Wк=W/а,                                                           (7) 

    где W—количество солянокислотного раствора, м3; а — переводной коэффициент (таблица 2.3.2.6).

    Для 15%-ного раствора находим путем интерполяции а=1,943, а для 12%-ного — а=2,463.

    Следовательно, по формуле (7) получим: 

                                       Wк = = 3,28 м3,

Таблица 2.3.2.5

    Измененные  параметры режима закачки с учетом повышения давления на 1 МПа

Интервал  закачки	Продолжительность закачки, мин	Объем раствора, м3	Скорость закачки, м3/ч
I	3,2:0,62 = 5,3	0,94	16,7-0,62 =10,3
II	3,3:0,62 = 5,3	0,81	14,0-0,62= 8.7
III	5,6:0,62 = 9,0	1,25	12,6-0,62 = 7.8
IV	5,3:0,62 = 8,5	0,75	8,0-0,62= 5.8
V	2,9:0,62 = 4,7	0,25	5,0-0,62 = 3.3
Всего	32,8	4,0

    В качестве интенсификатора, понижающего  поверхностное натяжение отреагировавшего солянокислотного раствора и способствующего лучшему удалению его из призабойной зоны  применяют 1%-ный препарат ДС (детергент «Советский»). В качестве ингибитора для термохимической обработки применяют ингибитор И-1-А с добавкой 0,05% уротропина.